高铁调度遥信误发案例分析

2014-03-17杜庆彦

郑州铁路职业技术学院学报 2014年1期

杜庆彦

(郑州铁路局郑州供电段，河南郑州 450005)

0 引言

牵引变电所、分区所、AT 所是布置在高速铁路沿线的供变电设施，通过接触网为高铁列车提供电力能源。

牵引变电所、分区所、AT 所都采用了综合自动化技术，将所内继电保护、监控系统、信号采集、远动系统等结合为一个整体，实现了硬件资源的共享，控制、保护、测量、监视、通信等功能用不同的模式软件来实现，局域网代替电缆，分散分层分布式向综合自动化系统的方向发展。

从当前的设备状况来看，所内的高压开关电器、综合自动化系统、远动系统分属三个厂家产品，设备衔接存在先天的不足。本文对发生在某高铁分区所的一次遥信误发事件进行分析，提出合理化的改进建议。

1 事件发生的过程

某日20 时56 分，车间技术员通过高铁复视系统发现A 分区所276 开关柜发气室压力异常。

21 时40 分，车间巡视人员赶至该分区所现场。21 时45 分，某高铁线路电力调度员通过监控屏幕发现:其所辖A 分区所西南联络上行线276 断路器自动跳闸，同时伴随“气体压力闭锁、控制回路断线”信号，系统提示为“非远动分闸”。

21 时50 分，巡视人员按照调度命令巡视所内设备时发现:276 断路器在合闸位，276 开关柜IDIS 显示屏亮黄灯;无断路器分闸信号;该开关柜的继电保护装置运行正常，无动作记录。

巡视人员确认276 本体在合位，本体动作记数器为115 次。查阅A 分区所近两个月以来的巡视确认表，276 断路器动作次数都是115 次。确认当日21 时44 分至21 时55 分276 断路器本体没有分、合闸。

初步认定为“遥信误发”。

2 事件的检查与现场模拟

遥信误发是铁路牵引供电远动系统中较为普遍的问题。遥信误发不仅干扰整个系统的正常运行，而且还严重影响事故报警和对供电事故的处理。

利用高铁停运天窗，运营部门组织相关厂家共同对276 开关柜进行检查。现场实测276 开关柜气体压力为0.0407MPa，低于气体压力异常预警值0.05MPa，气体压力异常预警。276 开关柜气体密度开关状态不良导致气体压力闭锁报警信号产生。

276 断路器本体在合位时，现场模拟气体压力闭锁继电器动作，调度后台发“控制回路断线、气压闭锁、开关动作(非远动操作)分”信号，当气体压力闭锁继电器恢复正常时，调度后台发“控制回路断线、气压闭锁信号消失，开关动作(非远动操作)合”信号。调度台报警信号如图1 所示，与图2 所示的事件发生日276 后台报警信号对比可知，两者完全吻合。

图1 现场模拟时的276 后台报警信号

图2 事件发生日276 后台报警信号

此外，现场模拟证实了以下现象:气体压力闭锁继电器动作时，其串接于断路器分合闸回路中接点断开，断路器远动/当地电气操作都不能进行分合闸操作。

3 事件产生的原因分析

3.1 事件发生的起因

事件发生的起因为开关柜压力异常、压力闭锁。

276 开关柜母线气室漏气，造成母线气室气压降至0.0407MPa，低于气体压力异常预警值(0.050MPa)，气体压力异常预警信号产生。由于276 气体密度开关状态不良，在受到振动等外力作用下导致气体压力闭锁报警信号产生。

3.2 调度端判断开关变位的过程

高铁牵引供电远动系统由位于铁路局的电力调度、位于沿线牵引变电所(分区所、AT 所)的RTU(被控端)以及联络通信通道构成。厂家设计的远动RTU 在采集被控端开关遥信信息时，为了减少数据库的总容量，保持系统的简洁性、稳定性和可靠性，对被控端开关所提供的三个遥信码，只采用了其中一个遥信码作为开关位置状态判断依据。如被控端A 开闭所276 开关向远动端提供了373、377、378 三个遥信码，其中373 为276 合闸位置继电器的遥信信息，377 为276 本体辅助接点(位于断路器操动机构中)合位遥信，378 为276 本体辅助接点分位遥信。而远动系统厂家在调度端仅采用了373 合闸位置继电器的遥信信息码作为开关状态变位依据。如图3、图4 所示。

图3 被控端上传的A 开闭所276 开关遥信码

图4 调度端接受的A 开闭所276 开关遥信码

3.3 “非远动操作”的判断过程

调度后台非远动操作的定义是:在调度端没有下发遥控命令的情况下，被控端上送的XX 开关遥信节点由分到合或由合到分(即01 变为02 或者由02 变为01)时，调度端后台会根据上送值发出相应开关的“开关动作(非远动操作)”信号。

在该次事件中，当日21 时44 分43 秒213 毫秒，276 气体压力闭锁产生，气体监控装置IDIS 的一对接点断开，促使其同一回路的闭锁继电器B.KM2 线圈失电，闭锁继电器B.KM2 的常开接点断开，测控装置通过对闭锁继电器B.KM2 的常开接点的监控，产生276 低气压闭锁报警信息。

闭锁继电器B.KM2 的常开接点断开，一方面闭锁了276 分、合闸回路，使276 不能进行分合闸操作;另一方面，也使串接于分闸回路中的合闸位置继电器HWJ 失电，测控装置由此发出276 控制回路断线信息。

276 合闸位置继电器HWJ 失电后，A 分区所被控端上传了遥信码为373 的分位信号01。调度端276 开关遥信信号由02 变为01(由合到分)，此时，调度端又没有下发遥控命令，调度端后台发出276开关的“开关动作(非远动)分”信号。

由于调度后台主接线开关位置变位与非远动分信号共同使用了遥信码373，后台主接线276 开关位置由合闸变为分闸。

当日21 时51 分13 秒653 毫秒，气压闭锁信号消失，气体监控装置IDIS 接点闭合，闭锁继电器B.KM2 线圈恢复受电，其接点闭合，合闸位置继电器HWJ 重新受电，276“控制回路断线”信号消失。

276 合闸位置继电器HWJ 受电后，调度端接收到被控端上传的遥信码为373 的合位信号02。276开关遥信由01 变为02(由分到合)，此时，调度端又没有下发遥控命令，调度端后台发出276 开关的“开关动作(非远动操作)合”信号。

4 结论

A 分区所276 断路器在某日21 时44 分至21时51 分，由于276 柜体气体密度开关状态不良，在受到振动等外力作用下，低气压闭锁继电器受电(失电)动作，闭锁接点断开使276 合闸位置继电器HWJ 失电(受电)，致使调度端采集到开关由合到分(由分到合)的遥信信号，同时调度端没有远动操作，调度后台发出“开关动作(非远动操作)分、合闸”信号。